如何取消子 POSIX 线程

Question

// threadA.c
int main() {
    int res;
    pthread_t a_thread;
    void *thread_result;

    res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL);
    if (res != 0) {
        perror("Thread creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    sleep(3);
    printf("Canceling thread...\n");
    res = pthread_cancel(a_thread);
    if (res != 0) {
        perror("Thread cancelation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Waiting for thread to finish...\n");
    res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
    if (res != 0) {
        perror("Thread join failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

void *thread_function(void *arg) {
    int i, res, j;
    res = pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, NULL);
    if (res != 0) {
        perror("Thread pthread_setcancelstate failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    res = pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, NULL);
    if (res != 0) {
        perror("Thread pthread_setcanceltype failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("thread_function is running\n");
    for(i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Thread is still running (%d)...\n", i);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(0);
}

输出如下：

$ ./threadA
thread_function is running
Thread is still running (0)...
Thread is still running (1)...
Thread is still running (2)...
Canceling thread...
Waiting for thread to finish...
$

等待3秒后，主线程发出命令pthread_cancel停止子线程，调用pthread_join命令后子线程真正开始响应取消。

此时主线程运行到pthread_join之后的那一行，子线程在下面代码的循环内运行，

    for(i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Thread is still running (%d)...\n", i);
        sleep(1);
    }

我在这个循环中没有看到任何检查语句，但主线程仍然可以取消 子线程。我假设 POSIX 多线程系统内部有一个检查系统，以便在主线程中调用 pthread_join 时可以终止子线程。

问题>

基本上，我需要了解如何在不检查任何标志的情况下在循环内取消子线程。

另外，如果有任何错误，请更正我的描述。

Answer 1

发生的情况是，您的循环至少包含一个取消点 sleep（可能还有两个，因为 printf 是一个可选的取消点）。

作为取消点意味着该函数包含类似以下的逻辑：

if (thread_local_cancellation_flag) {
    pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE);
    pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED);
    pthread_exit(PTHREAD_CANCELED);
}

然而，实际上，它有点复杂，因为如果取消请求到达时函数正在“等待”或“阻塞”某些事件的发生（如睡眠时间到期，或来自套接字的输入)，必须对其采取行动。因此需要某种异步传递机制，典型的实现是为此使用信号，但实际上很难做到正确，流行的实现也做得不好。对于其他实现可能共享的 glibc 中一些丑陋的极端情况，请参阅此错误报告：

http://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=12683

在您的情况下，几乎可以肯定发生的是，当线程在sleep 中等待时，取消请求到达（通过信号），并且信号处理程序运行，确定它处于可取消操作的中间，并且作用于取消请求。

Answer 2

请先阅读pthread_cancel 手册页。它解释了很多。具体到您的问题，循环内不应有检查语句。我还没有检查过 Linux 的实现，但这样做的合理做法是向线程发送一个信号，请求线程停止/取消。如果信号处理线程中的线程被确定为无法取消的状态，则请求排队。一旦您调用任何 cancellation point 函数并且确定新状态是可取消的，就会检查该队列，如果在队列中找到取消请求 - 线程将被取消。基本上，不可取消状态是critical section。在您的情况下，调用sleep () 时，您的所有线程都被取消，因为这是一个取消点。见pthreads (7)。